Question

9．如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°角，球和車廂相對(duì)靜止，球的質(zhì)量為1kg．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說(shuō)明車廂的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度大小．
（3）求懸線對(duì)球的拉力．

Answer 1

分析 （1）對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，而車廂相對(duì)于小球靜止，加速度相等，進(jìn)而判斷車廂的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）根據(jù)力的合成與分解求出繩子的拉力．

解答 解：（1）車廂的加速度與小球加速度相同，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：
a=$\frac{F}{m}$=gtan37°=7.5m/s²，
所以車廂的加速度大小為7.5m/s²，方向水平向右，所以車廂可能向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，也可能向左做勻減速運(yùn)動(dòng)．
（3）由圖可知：
F=$\frac{mg}{cos37°}$=12.5N
答：（1）車廂運(yùn)動(dòng)的加速度大小為7.5m/s²，方向水平向右，車廂可能向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，也可能向左做勻減速運(yùn)動(dòng)．
（2）懸線對(duì)球的拉力為12.5N．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了牛頓第二定律及力的合成與分解原則，要求同學(xué)們能正確對(duì)小球進(jìn)行受力分析，難度適中．